pdf Exposition accidentelle lors d'une manipulation en cristallographie (94 ko)
Lors d’une analyse en cristallographie, deux personnes ont manipulé l’échantillon alors que l'appareil à diffraction était en marche.
Le collimateur ainsi que la vitre plombée, qui sert normalement de protection, avaient été retirés pour intervenir sur l’échantillon soumis au rayonnement.
Ces deux personnes ne se sont pas aperçues que l’appareil était en marche. Le temps d’exposition a été estimé à 40 secondes et la distance séparant la source des manipulateurs était de 40 cm environ. Ce sont les mains des opérateurs qui ont été le plus exposées puisqu’elles ont traversé à plusieurs reprises le faisceau de RX.
Les manipulateurs ne portaient pas de dosifilm. Ce n’est qu’après reconstitution de la manipulation avec exposition de deux dosifilms (un correspondant à l’exposition des mains et l’autre à celle de la poitrine des manipulateurs) que le développement a mis en évidence un équivalent de dose de 480 mSv (sur une surface de 2cm de diamètre) au niveau des mains et une dose équivalente inférieure à 0,1 mSv au niveau de la poitrine.
La dose reçue par les mains est pratiquement égale à la limite réglementaire d’exposition annuelle pour les travailleurs de catégorie A (500 mSv/an au niveau des doigts).
Etant donné l’équivalent de dose élevé reçu au niveau des mains, les manipulateurs ont subi un examen clinique de ces dernières (les résultats ne sont pas connus).
pdf Exposition accidentelle lors d'une manipulation en cristallographie (94 ko)
pdf Réglage du faisceau de rayons X sur un appareil de cristallographie (103 ko)
Dans un laboratoire, un appareil de cristallographie (générateur X) est utilisé par plusieurs équipes de chercheurs français et étrangers. Au cours du mois de mars 2001, l’opérateur “A”, d’origine étrangère parlant français, utilise le générateur X pour étudier la structure cristalline de certains échantillons. Il constate le déréglage important de l’appareil (l’ensemble des clichés réalisés étant inexploitables). Il entreprend alors un réglage du faisceau en suivant les règles de sécurité.
N’ayant pas réussi à régler le faisceau de manière satisfaisante, il quitte le local et rencontre l’opérateur “B”, membre d’une équipe de recherche étrangère présent temporairement, qui lui propose de régler l’appareil immédiatement.
Pour réaliser les réglages de cet appareil en présence du faisceau, il faut utiliser une clef d’inhibition des sécurités. Les sécurités de cet appareil sont principalement liées à la coupure du faisceau (coupure haute tension) et à la fermeture de la fenêtre du tube lors de l’ouverture des vitres de protection de l’enceinte. La clef d’inhibition est détenue par un responsable. En l’absence de ce dernier, l’opérateur “B” entreprend le démontage du boîtier de sécurité et inhibe celui-ci en court-circuitant le système de clef.
Il commence le réglage manuel à l’aide d’une cible luminescente et après quelques minutes, demande à l’opérateur “A” de lui montrer les problèmes d’alignement il avait rencontrés. Ce dernier, n’envisageant pas que l’appareil puisse être sous tension puisque l’enceinte est ouverte, s’approche et voulant préciser un décalage horizontal du faisceau, passe rapidement sa main à droite du collimateur, “mimant” le décalage. L’opérateur “B” réagit alors rapidement et enlève promptement la main de l’opérateur “A”.
Les films dosimètres (dosifilm) poitrines, portés par les opérateurs “A” et “B”, ont été envoyés en développement en urgence, les résultats ont été inférieurs au seuil de détection.
Parallèlement, apprenant le débit de dose maximum du générateur X (4000 Gy/h à 40 kV et 20 mA), le médecin du travail a décidé d’envoyer l’opérateur “A” à l’Institut Curie pour passer une thermographie (le résultat de cette dernière s’est révélé négatif).
Compte tenu de la difficulté d’une reconstitution très précise, il a été retenu :
Dans les faits, le doigt a probablement balayé le faisceau X et le débit de dose de chaque point du doigt exposé au faisceau est plutôt d’environ 40 mGy.
Les principales causes de l'incident identifiées après l'analyse sont les suivantes :
L'un des principaux problèmes à résoudre est celui de la mise à niveau en matière de sécurité-radioprotection des nombreuses équipes qui passent dans le laboratoire pour des durées très diverses.
Les générateurs de rayons X utilisés en cristallographie sont soumis à plusieurs obligations législatives et réglementaires figurant dans le code de la santé publique et le code du travail. Certaines obligations sont précisées par des arrêtés (NOR : SOCT0412339A, SOCT0512188A, SOCT0611077A). Ces équipements doivent être conformes à des normes de fabrication (NF C 74-100) et d'installation (NF C 15-160 et suivantes). Cette réglementation est en cours d'évolution. Les codes ne devraient pas évoluer de façon notable ; par contre, de nombreuses décisions sont attendues pour préciser des points techniques (régime de déclaration pour les générateurs de rayons X, périodicité et contenu des contrôles techniques de radioprotection, périodicité et contenu des contrôles d'ambiance…).
L'utilisation des générateurs de rayons X est généralement soumise à une autorisation délivrée par l'Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN). Cependant, lorsqu'un générateur fonctionne sous une différence de potentiel inférieure ou égale à 30 kV, et ne crée, en fonctionnement normal, en aucun point situé à une distance de 0,1 m de toute surface accessible, un débit de dose équivalent supérieur à 1 Sv.h-1, il peut faire l'objet d'une exemption d'autorisation. Dans tous les cas, il faut adresser un dossier de demande auprès de la division territoriale de l'ASN qui statuera sur la possibilité d'autoriser ou d'exempter l'appareil. Les coordonnées des divisions territoriales de l'ASN sont disponibles sur le site internet de l'ASN.
La Personne Compétente en Radioprotection (PCR), définie et formée réglementairement puis nommée par le chef d'établissement, est l'interlocutrice privilégiée en matière de radioprotection. Sa nomination est obligatoire dès lors que l'établissement comporte une activité soumise à autorisation ou déclaration au titre de l'article L.1333-4 du code de la santé publique. Elle évalue les risques encourus par les travailleurs et définit les mesures de protection adaptées. Elle est consultée, entre autres, pour l'étude des postes de travail, l'implantation des générateurs, la conception des locaux, l'établissement de la fiche d'exposition aux rayonnements ionisants, l'élaboration des consignes de sécurité.
L'appareillage et les locaux doivent faire l'objet d'une signalisation particulière selon leur classement en "zone contrôlée" ou en "zone surveillée". La partie émettrice de rayons X doit être également signalée par le symbole normalisé "rayonnements ionisants".
L'installation, les appareils de mesure utilisés en radioprotection et le débit de dose ambiant doivent être contrôlés périodiquement selon une fréquence définie réglementairement, en interne sous le contrôle de la PCR et en externe par un organisme agréé ; ces contrôles sont tracés sur un registre.
Les travailleurs font l'objet d'un suivi médical particulier ; ils ne peuvent être affectés à un poste de travail sans avoir consulté préalablement un service médical de la santé au travail. Une dosimétrie adaptée leur est prescrite. Il leur est délivré une carte de suivi médical, personnelle qui les suivra pendant toute leur vie professionnelle. Les femmes enceintes ne doivent pas exposer l'enfant à naître à une dose supérieure à 1 mSv. Les travailleurs doivent bénéficier d'une formation adaptée à leur poste de travail, dispensée par la PCR et renouvelable tous les 3 ans.
pdf Réglage du faisceau de rayons X sur un appareil de cristallographie (103 ko)
Une société réalisant des intégrations de pièces dans des appareils, utilise, entre autres, pour ce faire, de l'uranium appauvri comme protection biologique.
Suite à sa rupture, une de ces pièces est envoyée en expertise dans un laboratoire spécialisé en métallurgie.
L'expédition est réalisée dans un colis excepté, par un transporteur certifié pour le transport de marchandises dangereuses de classe 7, dans le respect des règles imposées par l'ADR (Accord européen relatif au transport international des marchandises Dangereuses par Route).
La réception du colis a été faite par le service expédition du laboratoire. La personne en charge de la réception a déballé la pièce avant de la remettre au laborantin effectuant l’expertise sans aucune vérification préalable. En particulier, la vérification du respect du débit d’équivalent de dose de 5 µSv/h en tout point de la surface du colis n’a pas été réalisée avant déballage.
L’analyse des risques menée par la société d’intégration a conduit à l’établissement de la mesure de prévention suivante :
Interdiction de réaliser des opérations destructives sur la pièce (usinage, découpage, polissage…) afin de ne pas générer de mise en suspension de particules radioactives.
Aucune évaluation individuelle de l’exposition préalable n’a été réalisée et aucune autre mesure de prévention n’a été mise en œuvre (consignes spécifiques liées à la manipulation),
Une fois l'expertise réalisée, le laborantin remet la pièce dans un emballage classique avant de le remettre au service expédition. Le transport a été réalisé par voie « classique » sans respecter les règles imposées par l’ADR.
Ni le laborantin, ni le service expédition n’ont donc pris en compte la nature dangereuse de la matière.
A réception chez l'intégrateur, celui-ci constate l'écart aux règles définies par l'ADR et en informe l’expéditeur.
Evaluation du type de colis
U appauvri | Activité massique max pour matière exemptée (Bq/g) | Activité max pour envoi exempté (Bq) | |
1 | 1000 | ||
Pièce transportée | Masse (g) | Activité massique (Bq/g) | Activité (Bq) |
50 | 14 800 | 740 000 |
Tableau 1. Activité et activité massique de la pièce transportée
L’activité massique de l’uranium appauvri est de 14,80 Bq/mg, soit 14 800 Bq/g (E. Huffer – H. Nifenecker – février 2001 – iaea.org)
Donc pour 50 g : 14 800 x 50 = 740 000 Bq, soit 740 kBq
En dehors des émissions de particules α, les trois isotopes de l’uranium présents dans l’uranium appauvri (U238, U235 et U234) n’émettent que des électrons et des rayonnements X de basse énergie. Leurs descendants émettent quant à eux des rayonnements, en particulier β, d’énergies nettement plus élevées.
L'uranium appauvri présente donc un risque d’exposition externe essentiellement à son contact.
Ne sachant pas précisément quel est l’impact dosimétrique lié à la quantité moindre d’U235 et d’U234 présente dans l’uranium appauvri par rapport à l’uranium naturel, les calculs visant à estimer le niveau d’exposition seront basés sur les informations dosimétriques de l’uranium naturel. Ce choix permettra d’intégrer un facteur de sécurité.
A partir des paramètres dosimétriques issus de la fiche INRS/IRSN ED 4321 d’août 2014, les débits de dose à différentes distances pour une activité de 0,74 MBq (50g d’uranium) sont :
Distance (cm) | Ded Hp 0,07 (µSv/h) | Ded Hp 10 (µSv/h) |
1* | 510 | 9 |
10 | 5,1 | 0,09 |
30 | 0,67 | 0,01 |
100 | 0,08 | <0,01 |
*Débit d’équivalent de dose calculé sur la base de la loi de l’inverse carré de la distance
Le laborantin :
Le laborantin a réceptionné le colis, déballé la pièce et mis en place celle-ci au poste d'analyse (MEB).
Il l'a ensuite manipulée pour des prises de clichés numériques puis remballée avant de la rapporter au service expédition.
La dose reçue, en fonction des paramètres présentés dans le tableau suivant, serait estimée à :
Opération | durée (mn) | Ded main (µSv/h) | dose main (µSv) | Ded poitrine (µSv/h) | dose poitrine (µSv) |
réception colis | 5 | 5,1 | 0,425 | <0,01 | <0,01 |
déballage | 5 | 5,1 | 0,425 | <0,01 | <0,01 |
mise en place MEB | 5 | 510 | 42,5 | 0,01 | <0,01 |
analyse | 60 | 0 | 0,0 | 0 | 0,0 |
prise photos | 15 | 0,67 | 0,167 | 0,01 | <0,01 |
remballage | 10 | 5,1 | 0,9 | <0,01 | <0,01 |
expédition colis | 5 | 5,1 | 0,425 | <0,01 | <0,01 |
TOTAL en µSv | 44,89 | <0,07 |
Le transporteur :
Même en cas d'un emballage dans un petit colis (environ 10 x 15 x 10 cm), la dose équivalente reçue aux extrémités resterait très limitée (5,1 µSv/h à 10 cm) au vu du temps de manipulation. De plus le transport a été réalisé dans un véhicule type 3,5 t, ce qui a entraîné le maintien d’une distance importante entre le chauffeur et le colis
La dose du transporteur est estimée à :
Opération | durée (mn) | Ded main (µSv/h) | dose main (µSv) | Ded poitrine (µSv/h) | dose poitrine (µSv) |
réception colis | 2 | 5,1 | 0,17 | <0,01 | <0,01 |
chargement colis | 1 | 5,1 | 0,085 | <0,01 | <0,01 |
transport colis | 120 | 0 | 0,0 | 0 | 0,0 |
déchargement colis | 2 | 15,1 | 0,17 | <0,01 | <0,01 |
TOTAL en µSv | 0,425 | <0,03 |
Les conséquences radiologiques restent limitées au vu des doses reçues par les intervenants : au niveau des mains du laborantin et du transporteur respectivement 45 µSv et 0,42 µSv et négligeable au niveau du corps entier.
Ces valeurs sont à comparer avec celles du code du travail qui fixe pour les travailleurs non classés une valeur limite annuelle de 50 mSv pour les extrémités et de 1 mSv pour le corps entier.
Perte possible de matière nucléaire sans en avoir conscience.
Entreprise expéditrice
Entreprise destinataire